Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
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Development of Agriculture Auto Hose Reel by using Wheeled Mobile Robot

바퀴구동 로봇을 이용한 농업용 자동 호스 릴 장치 개발

  • Kim, Kyoung-Chul (Graduate school, Chonbuk National University) ;
  • Ko, Min-Hyuc (Graduate school, Chonbuk National University) ;
  • Ryuh, Beom-Sahng (Division of mechanical System Engineering & Intelligence Robot Center, Chonbuk National University)
  • 김경철 (전북대학교 대학원 기계시스템공학과) ;
  • 고민혁 (전북대학교 대학원 기계시스템공학과) ;
  • 유범상 (전북대학교 기계시스템공학부 & 지능형로봇연구소)
  • Received : 2013.11.26
  • Accepted : 2014.03.06
  • Published : 2014.03.31
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Abstract

This paper is a study for developing an agriculture automatic hose reel of mobile robot. One of the important works in farming is pesticide spraying because it is related to the growth of crops. Therefore, we develop an automatic reel hose and mobile robot. Conducting kinematic analysis of steering performance, the mobile robot is designed to move smoothly even in a small space, and that is verified by simulation. To increase supplying accuracy of the automatic hose reel, the mobile robot use detecting tension mechanism on a hose and a device for the hose deployment. We conduct performance and on-farm evaluation. This system has been maximum speed of 2.5m/s, driving accuracy of ${\pm}0.18^{\circ}$ and driving safety speed of 2m/s. The system would solve an aging population and shortage of workforce in agriculture.

본 논문은 바퀴구동 로봇을 이용한 농업용 자동 호스 릴 장치 개발에 대한 연구이다. 다양한 농작업 중에서 방제는 농작물의 생육과 직결되는 중요한 작업이다. 이에 본 연구에서는 공급 호스에 대한 자동화를 위하여 바퀴 구동 로봇을 이용하여 구동이 가능하고 장력 검출을 통하여 공급 호스가 자동으로 풀리고 감길 수 있는 시스템을 개발하였다. 바퀴 구동 로봇에 대한 조향 성능에 대한 기구학적인 해석을 통하여 협소한 농장에서도 원활한 동작이 가능한 형태를 고안하였으며, 시뮬레이션을 통하여 이를 검증하였다. 자동 호스 공급 장치의 정밀도를 높이기 위하여 호스에 걸리는 장력을 검출하는 방식과 호스의 정렬을 위한 기구를 고안하였다. 개발되어진 시스템에 대한 성능평가와 농장에서의 평가를 실시하였다. 개발되어진 시스템은 최고 주행 속도 2.5m/s, 주행 정밀도 ${\pm}0.18^{\circ}$ 그리고 주행 안전 속도 2m/s를 갖는다. 개발되어진 시스템은 농업 인구의 고령화 및 인력 부족에 도움이 될 것으로 판단되어진다.

Keywords

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